[发明专利]一种宽频高导材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种MnZn铁氧体磁性材料。

背景技术

随着电子技术的不断进步,开关电源向高频化、高效化方向迅猛发展，EMI抑制已成为开关电源设计的重要指标。EMI信号不但具有很宽的频率范围，还具有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。所以，如何降低甚至消除开关电源中的EMI问题已经成为开关电源设计师们非常关注的问题。高磁导率软磁铁氧体材料能有效地吸收电磁干扰信号，高磁导率材料成为许多新兴的IT技术不可缺少的组成部分，市场对高磁导率材料的需求就越来越大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种电磁干扰信号吸收好、具有良好的抗EMI特性的宽频高导材料；

本发明的另一目的是提供上述材料的制备工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

    一种宽频高导材料，由主体组分与添加剂构成，其中，

    所述主体组分的组成为：Fe₂O₃ 51.8～53.2mol%、MnO 24～27mol%，其余为ZnO；

    所述添加剂包括第一添加组分、第二添加组分和第三添加组分，占主体组分总质量的百分含量为：

    所述第一添加组分为CaCO₃ 0.025～0.050 wt％、TiO₂ 0.015～0.050 wt％、 GeO 0.015～0.025 wt％中的一种或两种的组合；

所述第二添加组分为SiO₂ 0.008～0.012wt%、Nb₂O₅ 0.005～0.025wt%或NiO  0.010～0.025wt%中的一种或两种的组合；

所述第三添加组分为Bi₂O₃ 0.020～0.060 wt％、MoO₃ 0.010～0.040wt％中之一或两种组分的组合。

所述主体组分的组成为Fe₂O₃ 52.2~52.8mol%、MnO 24.2~25.0mol%，其余为ZnO时最佳。

按占主体组分总质量的百分含量计，所述添加剂各组分为CaCO₃ 0.030～0.040wt％、GeO 0.015～0.020wt％、SiO₂ 0.010～0.012wt%、Bi₂O₃ 0.030～0.050 wt％、MoO₃ 0.020～0.030wt％。此时效果最佳。  

上述的宽频高导材料的制备工艺，包括如下步骤，

    1）预烧料的制备

按配方称取Fe₂0₃、MnO、ZnO及第三添加组分，采用干法一次混合，混合后需先进行预震磨混合30分钟，细化原料颗粒，使各组分之间混合更均匀结合更紧密，预混合后的粉料在700-900℃的温度下预烧1～2 小时，得到预烧料；

2）颗粒料的制备

将预烧料加入砂磨机中，加入配方量的第一添加组分和第二添加组分及占主体组分总质量50wt%的去离子水，砂磨1～1.5小时，砂磨后抽至搅拌机，并加入浓度为8～9%PVA 溶液，搅拌2小时，进行二次喷雾造粒，得到颗粒料，其中，所述PVA 溶液加入量主体组分总质量的10wt%；

3）宽频高导磁芯的制备

用压机将颗粒料压制外径、内径、厚度一定尺寸的生坯。将环形生坯置于1380～1420 ℃的温度下，10～15%的氧分压下保温烧结5～6 小时，得到所需磁芯。

    优选的，所述步骤1）中，在850℃下预烧1～1.5小时；所述步骤3）中，于1390℃的温度下，15%的氧分压下保温烧结5～6 小时。

 

本发明的有益效果：

高磁导率磁心在各频率下阻抗Z越高其抗EMI的特性越好，由阻抗特性的理论公式我们知道磁心在某频率下的阻抗特性和磁心在此频率下的导磁率有关，导磁率越高阻抗越高，抗EMI效果越好；常规的10K料在200K甚至在100KHz以后就开始急剧下降，而本发明的10K材料在300KHz的频率下也能保持较高的导磁率。采用本发明可以得到10KHz的μ值达10000（见图1），并且：     μ200KHz/μ10KHz≥95%（200KHz Hz，25℃）